《虛擬儀器與LABVIEW編程技術(shù)》課件-第2章 簡(jiǎn)單VI的設(shè)計(jì)與

第2章簡(jiǎn)單VI的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)2.1從模版創(chuàng)建VI2.1.1從模板中創(chuàng)建VI

LabVIEW產(chǎn)品提供了模板和項(xiàng)目范例，其中模板展示了LabVIEW應(yīng)用的最基本構(gòu)建模塊?！皠?chuàng)建項(xiàng)目”窗口

在LabVIEW“啟動(dòng)界面(StartWindow)”中選擇“創(chuàng)建項(xiàng)目(New

Project)”可得到如圖所示的窗口。單擊圖標(biāo)“項(xiàng)目(Project)”模板便會(huì)彈出如圖

“新建(New)”窗口。LabVIEW自帶的模板“生成和顯示”程序的前面板窗口

“生成和顯示”程序的程序框圖窗口2.1.2修改模版VI仿真信號(hào)對(duì)話框2.2.1前面板編輯1.前面板的輸入控件和顯示控件前面板是虛擬儀器與用戶的交互界面，可以模擬真實(shí)儀器儀表的前面板，用于設(shè)置輸入和顯示輸出。前面板的數(shù)據(jù)對(duì)象可以分為“輸入(Control)”控件和“顯示(Indicator)”控件兩大類。其中輸入控件是用戶用來(lái)往程序輸入數(shù)據(jù)的；顯示控件則是程序向用戶輸出運(yùn)行結(jié)果的。前面板的每個(gè)控件，在程序框圖中都會(huì)對(duì)應(yīng)一個(gè)接線端。2.2VI的編輯一個(gè)VI包括3個(gè)基本元素：前面板(FrontPanel)窗口、程序框圖(BlockDiagram)窗口、圖標(biāo)及連接器(IconandConnectorPane)。2.前面板控件編輯1)選擇、移動(dòng)、復(fù)制、粘貼、刪除2)創(chuàng)建和編輯標(biāo)簽3)設(shè)置字體4)對(duì)象著色5)替換控件6)調(diào)整控件大小7)字體、字號(hào)及顏色的修改顏色設(shè)置對(duì)話框8)多個(gè)控件的排列

(1)對(duì)齊對(duì)象(AlignObjects)。(2)分布對(duì)象(DistributeObjects)。(3)調(diào)整對(duì)象大小(ResizeObjects)。(4)重新排序(Reorder)工具。9)數(shù)值型控件屬性設(shè)置(1)外觀設(shè)置。

(2)顯示格式設(shè)置。(3)標(biāo)尺設(shè)置。10)布爾型控件屬性設(shè)置(1)“外觀”設(shè)置。(2)“操作”設(shè)置。2.2.2程序框圖編輯及VI調(diào)試1.程序框圖中的對(duì)象程序框圖中的對(duì)象包括節(jié)點(diǎn)、接線端、連線和常量四種。1)節(jié)點(diǎn)“節(jié)點(diǎn)(Node)”類似于文本編程語(yǔ)言中的操作符、函數(shù)或是子程序，節(jié)點(diǎn)擁有多個(gè)輸入和輸出，在VI運(yùn)行時(shí)完成一定操作功能。在LabVIEW中，節(jié)點(diǎn)分為以下四類：(1)函數(shù)(Function)。函數(shù)是完成LabVIEW程序功能的最基本成員，相當(dāng)于文本編程語(yǔ)言的操作符或語(yǔ)句。(2)子VI(SubVI)。子VI區(qū)別于普通的節(jié)點(diǎn)，它本身是一個(gè)程序，并且是用于另一個(gè)VI的程序，即被另一個(gè)VI調(diào)用的子程序。(3)

ExpressVI。ExpressVI是一類特殊子VI，可以通過(guò)對(duì)話框配置參數(shù)，執(zhí)行常規(guī)的測(cè)試任務(wù)。(4)結(jié)構(gòu)(Structure)。結(jié)構(gòu)類似于文本編程語(yǔ)言中的循環(huán)。結(jié)構(gòu)是控制代碼執(zhí)行的元素，在程序框圖中使用結(jié)構(gòu)來(lái)重復(fù)執(zhí)行某一段代碼，或是有條件執(zhí)行某一段代碼，或是按照一定的順序來(lái)執(zhí)行。常用的結(jié)構(gòu)有For循環(huán)、While循環(huán)、條件結(jié)構(gòu)、順序結(jié)構(gòu)、事件結(jié)構(gòu)等幾種。2)接線端在程序框圖中，凡是能夠進(jìn)行連線的都是接線端，按照接線端不同，分為兩類：(1)控件接線端。前面板上所有的控件，在程序框圖中都會(huì)出現(xiàn)一個(gè)接線端，其中輸入控件的接線端口在右側(cè)，顯示控件的接線端口在左側(cè)。下圖為旋鈕控件及其接線端。(2)節(jié)點(diǎn)接線端。節(jié)點(diǎn)接線端是節(jié)點(diǎn)連線的位置，即數(shù)據(jù)傳遞的端點(diǎn)。所有的節(jié)點(diǎn)，使用連線工具觀察，都可看到或多或少的接線端口。3)常量在函數(shù)選板中有各種常用的“常量(Constance)”，比如數(shù)值常量，布爾常量、字符串常量，用戶可以在編寫程序時(shí)為它賦值。另外在“數(shù)值(Numeric)”子選板中還有各種科學(xué)常量，例如自然對(duì)數(shù)的底e、回車符等。4)連線連線(Wire)用來(lái)把程序框圖的其他各元素相互連接，傳送數(shù)據(jù)。(1)顏色。連線不同的形狀表示不同的數(shù)據(jù)類型，一般來(lái)說(shuō)，橙色代表浮點(diǎn)數(shù)，綠色代表布爾量，粉紅色代表字符串，藍(lán)色代表整型數(shù)…。(2)線型。不同的線型也代表不同的數(shù)據(jù)類型。其中，細(xì)線代表單個(gè)數(shù)據(jù)，點(diǎn)線代表布爾量，粗線代表數(shù)組，雙線代表二維數(shù)組，網(wǎng)格線代表簇…。(3)連線方法。①“工具選板”中的“自動(dòng)選擇工具”。②直接使用“連線工具”(4)連線路徑。LabVIEW會(huì)為連線選擇一條合理的路徑。(5)選擇和刪除連線。

整理前

整理后(6)整理程序框圖。單擊程序框圖的“編輯(Edit)”菜單，然后點(diǎn)擊“整理所選部分(CleanUpWire)”即可快速進(jìn)行連線整理。2.?VI程序設(shè)計(jì)流程

LabVIEW程序設(shè)計(jì)主要包括前面板創(chuàng)建、程序框圖創(chuàng)建及運(yùn)行與調(diào)試三部分。VI創(chuàng)建步驟如下：

1)創(chuàng)建前面板

(1)根據(jù)VI設(shè)計(jì)要求，在前面板中點(diǎn)擊鼠標(biāo)右鍵打開(kāi)控件選板，選擇所需的輸入控件、顯示控件，用鼠標(biāo)拖至相應(yīng)前面板的位置，松開(kāi)鼠標(biāo)圖標(biāo)放置完畢。

(2)根據(jù)要求對(duì)每個(gè)控件的屬性進(jìn)行設(shè)置。

2)創(chuàng)建程序框圖

(1)在程序框圖中點(diǎn)擊鼠標(biāo)右鍵打開(kāi)函數(shù)選板，選擇所需的函數(shù)，拖動(dòng)到相應(yīng)前面板的位置，松開(kāi)鼠標(biāo)圖標(biāo)放置完畢.

(2)利用連線工具將程序框圖中的接線端連接構(gòu)成完整程序。

3)程序運(yùn)行與調(diào)試

程序編寫完成后，在前面板為各種輸入控件賦值，然后點(diǎn)擊工具欄的運(yùn)行程序按鈕，運(yùn)行程序，并可修改參數(shù)完成程序調(diào)試。

4)保存程序

程序運(yùn)行正常，將程序命名(程序名后綴必須為.VI)并保存。

2.3VI的運(yùn)行與調(diào)試VI編寫完成之后，要對(duì)程序進(jìn)行運(yùn)行與調(diào)試來(lái)測(cè)試程序是否能夠產(chǎn)生預(yù)期的結(jié)果，如果運(yùn)行結(jié)果不正確，還要利用LabVIEW提供的工具進(jìn)行問(wèn)題查找等調(diào)試工作。2.3.1VI的運(yùn)行若程序存在錯(cuò)誤。單擊折斷箭頭則可出現(xiàn)“錯(cuò)誤列表(ErrorList)”窗口，錯(cuò)誤列表分為三部分。第一欄(VIlist)列出錯(cuò)誤的程序名稱。第二欄(errorandwarnings)列出程序中錯(cuò)誤節(jié)點(diǎn)名稱及錯(cuò)誤原因。第三欄(details)顯示錯(cuò)誤詳細(xì)原因及改正方法。雙擊每條錯(cuò)誤會(huì)在框圖程序中以高亮形式顯示錯(cuò)誤節(jié)點(diǎn)和連線。2.3.2VI的調(diào)試LabVIEW還提供了斷點(diǎn)工具和探針工具方便用戶控制程序執(zhí)行和實(shí)時(shí)觀察變量值。1.斷點(diǎn)診斷“斷點(diǎn)(Breakpoint)”用來(lái)使程序執(zhí)行中在某一位置暫停，以便于觀察中間結(jié)果。2.探針診斷程序調(diào)試過(guò)程中，將斷點(diǎn)工具與“探針(Probe)”工具配合使用可確認(rèn)數(shù)據(jù)是否有誤，并找到錯(cuò)誤所在的位置。探針的功能是在程序運(yùn)行時(shí)會(huì)立即顯示流過(guò)某一連線的數(shù)據(jù)值等信息，甚至可以根據(jù)數(shù)據(jù)值進(jìn)行一定的響應(yīng)。2.4創(chuàng)建子VI2.4.1創(chuàng)建子VI1．編輯子VI圖標(biāo)LabVIEW為每個(gè)程序創(chuàng)建了一個(gè)默認(rèn)圖標(biāo)，位于前面板和程序框圖窗口的右上角，可對(duì)這個(gè)圖標(biāo)進(jìn)行編輯。2．編輯連接器連接器用于子VI與高層程序進(jìn)行數(shù)據(jù)傳遞的輸入/輸出接口，連接器圖標(biāo)位于窗口的右上角。2.4.2調(diào)用子VI編輯好圖標(biāo)和連接器后，子VI可以被其他程序調(diào)用。在新的VI中的程序框圖中，右鍵彈出的函數(shù)選板中點(diǎn)擊“選擇VI”選項(xiàng)，即可在“文件選擇”對(duì)話框中選擇之前保存的子VI。

綜合實(shí)訓(xùn)

本章任務(wù)：用兩種方法(普通函數(shù)法和公式法)實(shí)現(xiàn)數(shù)學(xué)運(yùn)算。

sin(X1*X2+X3/X4-X5)+abs(X6)+sqrt(X7)+pi*X8。要求為X1-X8分別賦值為1-8，運(yùn)行并調(diào)試該程序。

解

該題目中涉及到簡(jiǎn)單的數(shù)學(xué)運(yùn)算及三角函數(shù)運(yùn)算，首先明確“abs”為取絕對(duì)值，“sqrt”為

平方根，“pi”為科學(xué)常量π，接下來(lái)使用兩種編程方法實(shí)現(xiàn)該運(yùn)算。

小

結(jié)

LabVIEW與其他文本編程語(yǔ)言一樣，掌握基編程方法是最基本要求。本章主要介紹了前面板和程序框圖的編輯方法；VI的編程、運(yùn)行和調(diào)試方法；以及子VI的創(chuàng)建與調(diào)用方法。通過(guò)本章的學(xué)習(xí)，學(xué)生了解了LabVIEW中VI的組成及編輯方法，掌握了程序編寫、運(yùn)行與調(diào)試方法。

習(xí)

題

1．LabVIEW的VI包括哪幾部分？如何在它們之間進(jìn)行切換？

2．比較LabVIEW工具欄和程序框圖工具欄的相同和不同之處。

3．